目的:探究精神分裂症表达异常的致病风险基因。方法:选取56 418例精神分裂症患者与78 818名健康对照者的全基因组关联研究（genome-wide association study，GWAS）数据和大脑表达数量性状位点（expression quantitative trait loci，eQTLs），采用基于汇总数据的孟德尔随机化（summary data-based mendelian randomization analysis，SMR）整合分析精神分裂症的重要风险致病基因，并采用精神分裂症患者尸脑背外侧前额叶皮质第3层和第5层锥体神经元、人诱导多能干细胞（human induced pluripotent stem cell，hiPSC）和全血表达数据集进行差异表达分析，以验证风险基因表达失调情况。结果:基于SMR共发现16个精神分裂症风险基因（ PSMR<5×10 -6），分别为C4A、HLA-C、EMB、SLC9B1、PCDHA7、BTN3A2、KRT8P46、PCDHA8、SFMBT1、PCCB、WBP1L、BTN3A3、MUSTN1、PPM1M、TYW5和SF3B1。差异表达分析结果进一步验证显示，SF3B1在大脑背外侧前额叶皮质第3层和第5层锥体神经元（ Padjust=5.22×10 -3）和hiPSC（ Padjust=1.41×10 -4）中表达水平均显著下调。WBP1L在hiPSC（ Padjust=1.28×10 -8）和全血（ Padjust=1.17×10 -4）中表达水平均显著上调。TYW5（ Padjust=3.06×10 -6）在hiPSC中表达水平显著上调，PCCB（ Padjust=1.34×10 -4）、BTN3A2（ Padjust=1.48×10 -3）、PPM1M（ Padjust=5.13×10 -6）和PCDHA8（ Padjust=4.31×10 -2）在hiPSC中表达水平显著下调。BTN3A3（ Padjust=2.18×10 -2）在全血中表达水平显著下调。 结论:精神分裂症风险基因SF3B1、TYW5、PCCB、BTN3A2、PPM1M、PCDHA8、WBP1L和BTN3A3异常表达可增加发病风险。

目的 本研究旨在基于对端粒相关基因(Telomere related genes,TRG)表达数据的综合分析,探讨预后分子特征以预测胃癌(GC)的预后及与免疫细胞浸润的关系.方法 联合TCGA与GEO数据库对胃癌端粒相关基因进行生存分析及预后相关性分析.通过无监督聚类确定两个端粒相关基因簇,依据Lasso回归及多因素cox回归分析构建预后模型,结合临床性状构建列线图预测患者生存期,同时进行风险差异分析,运用ROC曲线评估模型预测准确性,对样本进行免疫细胞浸润分析.结果 构建了包含 HEYL、SPC25、SRPX2、PDK4、LOXL4、SOX15、SLC39A4、MAGEA3、SHISA2、DEFB1、SLC27A2 和 C1QTNF5 等12个基因的预后模型来评估胃癌患者的预后,构建了整合风险特征的列线图来预测胃癌患者的1年、3年和5年总生存期(OS),高风险组的生存率显著低于低风险组(P＜0.05),不同风险组的免疫细胞亚型比例不同.结论 这项研究鉴定了胃癌中TRG衍生的分子亚型,并开发了一种新的预后评分模型,突出了 TRG在胃癌预后和免疫治疗中的潜在价值.

为比较干旱荒漠区城市绿化灌木和荒漠乡土灌木在夏季热浪期的受损差异和其对高温和热浪冲击响应机理的不同,在新疆北疆 2022 年夏季热浪期末期,测定了 9 种荒漠乡土灌木和 8 种城市绿化灌木的 4 种水分相关功能性状(水力、叶片、光合和碳经济性状),同时调查植株受损程度.调查结果表明,荒漠乡土灌木接近 74%的个体在夏季热浪中未受损伤,但有 56%的城市绿化灌木个体受损;水力和叶片性状方面,荒漠灌木的枝叶水势、干物质含量和导管直径的平均值低于城市绿化植物,而枝比导率、准稳态导水率、胡伯尔值、比叶面积、导管密度呈相反态势.在碳经济和光合性状方面,荒漠乡土灌木的可溶性碳含量和水分利用效率高于城市绿化灌木(P＜0.05),但气孔导度成相反模式(P＜0.05),而淀粉和结构性碳含量、蒸腾速率无显著差异(P＞0.05);荒漠乡土灌木的性状整合度(G=0.39)高于城市绿化植物(G=0.20),且前者的关键节点个数,以及其与其他性状显著关联的个数均高于后者.结果表明,2022 年夏季热浪引起荒漠乡土灌木的受损程度低于城市绿化灌木;荒漠植物在水力性状和性状整合方面存在优势,其水分吸收、运输和减少蒸腾失水的能力要强于城市绿化灌木,热浪影响下更易存活;相对城市绿化灌木,荒漠灌木可以协调功能性状间的关系,采取更多样化的适应机理将降低夏季热浪的负面影响.本研究可为干旱地区城市绿化灌木筛选以及区域生态保护政策制定提供科学参考.

识别复杂性状和疾病间遗传关联可以提供有用的病因学见解,并有助于确定可能的因果关系的优先级.尽管已有很多工具可以实现复杂性状和疾病间遗传关联,但是某些工具代码可读性差、并且不同工具基于不同的计算机语言、工具间的串联性较差.因此,本研究基于全基因组关联研究(GWAS)数据,提出了SCtool,一个开源、跨平台和用户友好的软件工具.SCtool整合了ldsc,TwosampleMR和MR-BMA三种软件,其主要功能是基于GWAS汇总水平的数据,识别复杂性状和疾病、复杂性状和复杂性状以及疾病与疾病间的遗传相关性并探究其间潜在的因果关联.最后,使用SCtool揭示了全身性铁状态(铁蛋白,血清铁,转铁蛋白,转铁蛋白饱和度)与表观遗传时钟GrimAge之间的遗传关联.

目的:探讨铜死亡相关的LncRNAs在肝细胞癌(HCC)中的预后价值并构建风险模型,及其在HCC中突变负荷及相关药物的选择,为提出新的HCC治疗方案奠定基础.方法:从癌症基因组谱(TCGA)数据库下载并整合了HCC患者转录组数据、临床数据及突变负荷.通过单因素Cox回归分析筛选出与HCC预后相关的LncRNA.然后使用多因素Cox分析对模型进行构建.通过R软件对肝细胞癌铜死亡预后模型进行分组,并且进行Kaplan-Meier生存分析.使用R语言对铜死亡预后模型进行风险曲线、生存分析、无进展生存期及主成分分析图的绘制,以此来对最佳预后模型进行验证.并使用了ROC曲线、C-index曲线和列线图对模型的预后因素进行了评估.随后进行差异基因进行基因本体论(GO)、京都基因和基因组百科全书(KEGG)富集分析.我们计算了泛癌数据中TMB状态与基因表达之间的相关性,免疫功能相关性分析以及筛选出对HCC潜在药物治疗的敏感.结果:通过单因素Cox回归分析、LASSO回归及多因素Cox回归分析共筛选4 个铜死亡相关基因LncRNA构建预后模型.使用预后模型对样本进行生存分析发现高低风险两组患者明显存在生存差异,预后模型风险评分可以独立于其他临床性状作为独立预后因子,并且风险评分随着分期而增加.随后进行差异基因进行基因本体论(GO)、京都基因和基因组百科全书(KEGG)富集分析.计算泛癌数据中TMB状态与基因表达之间的相关性,免疫相关功能分析以及筛选出对HCC潜在药物治疗的敏感性.结论:基于铜死亡基因的HCC预后模型具有较好的预测效能,该模型中的铜死亡基因为HCC靶向治疗提供了新的治疗靶点.

目的:通过利用生物信息学技术分析肾移植后慢性排斥反应的差异表达基因,可以筛选出与该疾病发展相关的潜在致病靶点,为寻找新的治疗靶点提供了理论依据.方法:从基因表达谱综合数据库下载基因微阵列数据,并进行交叉计算以确定差异表达基因(DEGs).将DEGs与基因本体(GO)分析是用来研究基因在不同条件下的表达差异以及其功能和相互关系的方法,而京都基因和基因组百科全书(KEGG)富集分析则是用来探索基因在特定生物过程中的功能和通路的工具.通过对免疫细胞浸润的分布进行计算,可以将排斥组的免疫浸润结果作为性状,在加权基因共表达网络分析(WGCNA)中进行分析,以获得与排斥相关的基因.然后,利用STRING数据库和Cytoscape软件构建蛋白质-蛋白质相互作用网络(PPI),以识别枢纽基因标记.结果:从3个数据集(GSE7392、GSE181757、GSE222889)共获得60个整合后的DEGs.通过GO及KEGG分析,GEDs主要集中在免疫应答的调节、防御反应、免疫系统过程的调节、刺激反应等.通路主要富集在抗原处理和呈递、EB病毒感染、移植物抗宿主、同种异体移植排斥、自然杀伤细胞介导的细胞毒性等.再利用WGCNA和PPI网络筛选后,HLA-A、HLA-B、HLA-F、TYROBP被鉴定为枢纽基因(Hub基因).选择带有临床信息的数据GSE21374构建4个枢纽基因的诊断效能及风险预测模型图,结果认为 4个Hub基因均具有良好诊断价值(曲线下面积在 0.794-0.819).从推理上可以得出结论,HLA-A、HLA-B、HLA-F和TYROBP这4种基因可能在肾移植后慢性排斥反应的发生和进展中具有重要作用.结论:DEGs在研究肾移植后慢性排斥反应的发病机制中起到重要作用,可以通过富集分析和枢纽基因筛选,以及相关诊断效能和疾病风险预测的推断分析,为进一步研究肾移植后慢性排斥反应的发病机制和发现新的治疗靶点提供理论支持.

系统研究中药材质量评价方法,是完善中药材质量评价体系的内在需求,有利于中医临床用药及中药产业的健康发展.中药材内在品质评价方法从化学指纹图谱发展到中药质量标质物,从以化学成分为主要研究指标,发展为以化学成分与生物活性效价、化学成分与药效成分相结合的评价模式,历经了一元到多元的评价演变;中药材外在性状评价方法从"辨状论质"到智能感官的应用,历经从主观到客观的演变,弥补了客观数据缺失的评价不足.中药材"内外结合"评价的发展趋势符合中药整合质量观的创新发展思路.本文梳理了中药材内在品质与外在性状研究的发展沿革,系统阐述了"内外结合"评价的研究现状与发展趋势,从信息化角度提出了一些问题及初步对策,以期推进建立一套符合中医理论的,具有标准化、信息化特色的中药材质量评价体系.

玉米(Zea mays)是全世界总产量最高的粮食作物,穗粗是玉米单株产量的重要指标.利用FarmCPU软件对292份玉米自交系进行全基因组关联分析(GWAS),筛选到28个显著性单核苷酸多态性(SNP)位点.借助IBM22008 Neighbors高密度图谱整合了2007～2015年文献发表的105个玉米穗粗性状的数量性状基因座(QTL),采用元分析的方法,确定了10个与穗粗相关的"一致性"QTL(Meta-QTL).通过查询各年各点最显著的SNP位点,以及位于Meta-QTL内的显著性SNP位点,获得了9个玉米穗粗的候选基因,分别位于玉米染色体区段bin 1.10、3.09、4.08、5.05、6.07、8.03、9.05、10.04.全基因组关联分析和Meta-QTL筛选的穗粗候选基因可以为玉米分子标记辅助育种和基因克隆提供有用的信息.本研究对玉米穗粗性状的遗传改良及高产稳产育种提供参考.

利用高产早籼嘉育253和高产抗稻瘟病早籼品种中组3号为亲本,采用分离世代自然病圃鉴定结合稻瘟病混合菌株人工接种抗性筛选方法,通过系谱法和产量比较试验,最终选育获得高产抗稻瘟病早籼稻新品种中早39.对超级早籼稻品种中早39及其系谱亲本嘉育253和中组3号进行产量相关性状、光合特性、叶面积指数和光合色素含量等测定和比较分析,发现中早39的每穗总粒数和结实率优于其系谱亲本,库容优势明显;中早39在齐穗后20天保持最高的净光合速率,其叶面积指数和各光合色素含量也优于系谱亲本;因此,中早39具有超高产光合生理特性.育种初期选用了高产亲本,且在生育后期中早39比其系谱亲本具有更优的光合生理特性,是水稻高产育种中优良性状的整合和后期功能型超级稻特性的体现;中早39超高产优势来自于品种选育过程中源库的优化、株叶形态的改善;中早39的选育研究为水稻高产育种提供了参考信息.

植物的生活史由其有性生殖构件和营养体构件相互作用共同完成,克隆整合作为克隆植物的重要特征,其与有性生殖特征的相互作用关系却所知很少.该研究通过同质园种植实验,分析了空心莲子草的分株表型、生理、性别等与克隆整合的关系.结果表明:(1)克隆整合以及分株间是否连接对空心莲子草的表型特征、气体交换等生理性状和性别特征均有显著影响.(2)克隆整合显著缩小了雌雄同花和雄蕊心皮化两种性别植株间表型特征的差距,后代的性别特征与营养体表型特征显著相关.(3)在贫瘠的沙土基质中克隆整合明显增加了空心莲子草的营养体生长特征和气体交换等光合生理指标,但这种增加在富含有机质的塘泥基质中不明显.(4)居于不同土壤基质分株间的联系会减少分株表型特征和气体交换对生长环境的响应,并保持母体性别特征不受环境的影响,但单独居于沙土或塘泥单一土壤基质的分株性别特征却因受到环境影响而改变.因此,克隆整合有利于空心莲子草性别特征的稳定.